1、旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)磁場是是交流電機(jī)交流電機(jī)工作的基礎(chǔ)。在交流電機(jī)理論中有兩種旋工作的基礎(chǔ)。在交流電機(jī)理論中有兩種旋轉(zhuǎn)磁場：轉(zhuǎn)磁場： (1) 機(jī)械旋轉(zhuǎn)磁場機(jī)械旋轉(zhuǎn)磁場 通過原動機(jī)拖動磁極旋轉(zhuǎn)可以產(chǎn)生通過原動機(jī)拖動磁極旋轉(zhuǎn)可以產(chǎn)生機(jī)械旋轉(zhuǎn)磁場；機(jī)械旋轉(zhuǎn)磁場；(2) 電氣旋轉(zhuǎn)磁場電氣旋轉(zhuǎn)磁場 三相對稱的交流繞組通入三相對稱的交流電流時會在電機(jī)三相對稱的交流繞組通入三相對稱的交流電流時會在電機(jī)的氣隙空間產(chǎn)生電氣旋轉(zhuǎn)磁場；的氣隙空間產(chǎn)生電氣旋轉(zhuǎn)磁場； 交流繞組處于旋轉(zhuǎn)磁場中，并切割旋轉(zhuǎn)磁場，產(chǎn)生感應(yīng)電勢。交流繞組處于旋轉(zhuǎn)磁場中，并切割旋轉(zhuǎn)磁場，產(chǎn)生感應(yīng)電勢。53 交流繞組的感應(yīng)電動勢交流繞組的感應(yīng)電動勢電氣旋

2、轉(zhuǎn)磁場電氣旋轉(zhuǎn)磁場機(jī)械旋轉(zhuǎn)磁場機(jī)械旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)磁場旋轉(zhuǎn)磁場 交流繞組的構(gòu)成：導(dǎo)體交流繞組的構(gòu)成：導(dǎo)體-線圈線圈-線圈組線圈組-一相繞組一相繞組-三相繞組三相繞組 。一、相繞組中的基本電動勢一、相繞組中的基本電動勢 感應(yīng)電勢隨時間變化感應(yīng)電勢隨時間變化的波形和磁感應(yīng)強(qiáng)度在的波形和磁感應(yīng)強(qiáng)度在空間的分布波形相一致。空間的分布波形相一致。 只考慮磁場基波時，只考慮磁場基波時，感應(yīng)電勢為正弦波。感應(yīng)電勢為正弦波。 lvBtexx)(1、導(dǎo)體中的感應(yīng)電勢、導(dǎo)體中的感應(yīng)電勢 感應(yīng)電勢的波形感應(yīng)電勢的波形 磁場轉(zhuǎn)過一對極，導(dǎo)體中的感應(yīng)電勢變化一個周期；磁場轉(zhuǎn)過一對極，導(dǎo)體中的感應(yīng)電勢變化一個周期； 磁場旋轉(zhuǎn)

3、一周，轉(zhuǎn)過磁場旋轉(zhuǎn)一周，轉(zhuǎn)過p（電機(jī)的極對數(shù)）對磁極；（電機(jī)的極對數(shù)）對磁極； 轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速為n（r/min)的電機(jī)，每秒鐘轉(zhuǎn)過的電機(jī)，每秒鐘轉(zhuǎn)過(pn/60)對極；對極； 導(dǎo)體中感應(yīng)電勢的頻率導(dǎo)體中感應(yīng)電勢的頻率f=(pn/60)Hz. 問題：四極電機(jī)，要使得導(dǎo)體中的感應(yīng)電勢為問題：四極電機(jī)，要使得導(dǎo)體中的感應(yīng)電勢為50Hz,50Hz,轉(zhuǎn)速應(yīng)為多少？轉(zhuǎn)速應(yīng)為多少？ 感應(yīng)電勢的頻率感應(yīng)電勢的頻率感應(yīng)電勢的大小感應(yīng)電勢的大小 導(dǎo)體感應(yīng)電勢導(dǎo)體感應(yīng)電勢 導(dǎo)體與磁場的相對速度：導(dǎo)體與磁場的相對速度： lvBEn max60 2n/pv 磁感應(yīng)強(qiáng)度峰值和平均值之間的關(guān)系：磁感應(yīng)強(qiáng)度峰值和平均值之間的關(guān)系

4、： 感應(yīng)電勢最大值：感應(yīng)電勢最大值： 感應(yīng)電勢的有效值：感應(yīng)電勢的有效值：;2pBB1max22. 22fEEnn1max )( 22flBfflBEppn繞組中均勻分布著許多導(dǎo)體，這些導(dǎo)體中的感應(yīng)電繞組中均勻分布著許多導(dǎo)體，這些導(dǎo)體中的感應(yīng)電勢勢有效值，頻率，波形有效值，頻率，波形均相同；但是他們的均相同；但是他們的相位相位不不相同。相同。 導(dǎo)體感應(yīng)電勢小結(jié)：導(dǎo)體感應(yīng)電勢小結(jié)：整距線圈中的感應(yīng)電勢整距線圈中的感應(yīng)電勢 2、線圈中的感應(yīng)電勢、線圈中的感應(yīng)電勢 線圈的兩個有效邊處線圈的兩個有效邊處于磁場中相反的位置，于磁場中相反的位置，其感應(yīng)電勢相差其感應(yīng)電勢相差180電電角度。角度。 1212

5、nnnyEEEE 整距線圈的感應(yīng)電勢：整距線圈的感應(yīng)電勢： 考慮到線圈的匝數(shù)后：考慮到線圈的匝數(shù)后：144.4yyfNEy 線圈的兩個有效邊在磁場中相距為線圈的兩個有效邊在磁場中相距為y1,其感應(yīng)電勢相位差其感應(yīng)電勢相位差是是180-電角度。電角度。 短距線圈中的感應(yīng)電勢短距線圈中的感應(yīng)電勢 短距角：短距角：01180y 短距線圈的感應(yīng)電勢：短距線圈的感應(yīng)電勢： 11144.42cos2yynykfNEE 短距系數(shù)：短距系數(shù)：)90sin(2cos22cos201111yEEknny整距線圈電勢短距線圈電勢 短距系數(shù)小于短距系數(shù)小于1，故短距線圈感應(yīng)電勢有所損失；但短距，故短距線圈感應(yīng)電勢有所

6、損失；但短距可以削弱高次諧波可以削弱高次諧波. 每對極下屬于同一相的每對極下屬于同一相的q個線圈，構(gòu)成一個線圈組。圖中個線圈，構(gòu)成一個線圈組。圖中q=3 每個線圈的感應(yīng)電勢由兩個線圈邊的感應(yīng)電勢每個線圈的感應(yīng)電勢由兩個線圈邊的感應(yīng)電勢矢量相加矢量相加而成。而成。 整個線圈組的感應(yīng)電勢由所有屬于該組的導(dǎo)體電勢矢量相加。整個線圈組的感應(yīng)電勢由所有屬于該組的導(dǎo)體電勢矢量相加。 線圈組的感應(yīng)電勢線圈組的感應(yīng)電勢 矢量式矢量式321yyyyzEEEE 分布系數(shù)：分布系數(shù)：2sin2sin1qqqEEkyqq集中繞組的感應(yīng)電勢分布繞組的感應(yīng)電勢 線圈組的電勢線圈組的電勢：q11k 44.4yqfqNE線圈

7、組的感應(yīng)電勢線圈組的感應(yīng)電勢3、一相繞組的電勢、一相繞組的電勢單層繞組的相電勢單層繞組的相電勢 單層繞組每對極每相單層繞組每對極每相q個線圈，組成一個線圈組，共個線圈，組成一個線圈組，共p個線圈組。個線圈組。 若若p個線圈組全部并聯(lián)則相電勢個線圈組全部并聯(lián)則相電勢=線圈組的電勢線圈組的電勢 若若p個線圈組全部串聯(lián)則相電勢個線圈組全部串聯(lián)則相電勢=p 倍倍 線圈組電勢線圈組電勢 實際線圈組可并可串，總串聯(lián)匝數(shù)實際線圈組可并可串，總串聯(lián)匝數(shù) apqNNy并聯(lián)支路數(shù)每相總匝數(shù)1111444q kfN.E 相電勢：相電勢： 雙層繞組每對極每相有雙層繞組每對極每相有2q個線圈，構(gòu)成兩個線圈組，個線圈，構(gòu)

8、成兩個線圈組，共共2p個線圈組；個線圈組； 這這2p個線圈組可并可串，總串聯(lián)匝數(shù)個線圈組可并可串，總串聯(lián)匝數(shù) 雙層繞組的電勢雙層繞組的電勢apqNNy21并聯(lián)支路數(shù)每相總匝數(shù) 雙層繞組要考慮到短距系數(shù)雙層繞組要考慮到短距系數(shù)： 1 1111 1144. 444. 4wqykfNkkfNE為繞組系數(shù)：為繞組系數(shù)：111qywkkk 三相繞組由在空間錯開三相繞組由在空間錯開120電角度對稱分布的三個單相繞組電角度對稱分布的三個單相繞組構(gòu)成，三相相電勢在構(gòu)成，三相相電勢在時間上相差時間上相差120度電角度度電角度。 三相線電勢與相電勢的關(guān)系：三相線電勢與相電勢的關(guān)系： 三角形接法，線電勢三角形接法，

9、線電勢=相電勢相電勢； 星形接法星形接法，三相繞組的電勢三相繞組的電勢相電勢線電勢 3 正弦分布的以轉(zhuǎn)速正弦分布的以轉(zhuǎn)速n旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場，在三相對稱交流旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)磁場，在三相對稱交流繞組中會感應(yīng)出三相對稱交流電勢；繞組中會感應(yīng)出三相對稱交流電勢； 感應(yīng)電勢的波形同磁場波形，為正弦波；感應(yīng)電勢的波形同磁場波形，為正弦波； 感應(yīng)電勢的頻率為感應(yīng)電勢的頻率為 f=(pn/60)Hz ；2sin2sin1qqkq)90sin(2cos011yky1 1111 1144. 444. 4wqykfNkkfNE 相電勢的大小為相電勢的大小為 111qywkkk 繞組系數(shù)繞組系數(shù)三相繞組電勢總結(jié)三相繞組電勢總

10、結(jié)二、相繞組中的高次諧波電動勢二、相繞組中的高次諧波電動勢由于種種原因（定轉(zhuǎn)子鐵芯開槽、主極的外形、鐵心的飽由于種種原因（定轉(zhuǎn)子鐵芯開槽、主極的外形、鐵心的飽和、氣隙磁場的非正弦分布），和、氣隙磁場的非正弦分布）， 主極磁場在氣隙中不一主極磁場在氣隙中不一定是正弦分布定是正弦分布(見教材圖見教材圖5-6至圖至圖5-8），）， 此時繞組的感應(yīng)此時繞組的感應(yīng)電動勢中，電動勢中， 除基波外還有一系列高次諧波電動勢。除基波外還有一系列高次諧波電動勢。 通常，主極磁場的分布與磁極中心線相對稱，通常，主極磁場的分布與磁極中心線相對稱， 故氣隙磁故氣隙磁場中含有奇次空間諧波。場中含有奇次空間諧波。 1、3、

11、5 1、主極磁場產(chǎn)生、主極磁場產(chǎn)生 次諧波的性質(zhì)次諧波的性質(zhì) 極對數(shù)為基波的極對數(shù)為基波的 倍，極距為基波的倍，極距為基波的1/ 1/ ，隨主極一起，隨主極一起以同步轉(zhuǎn)速在空間移動。即以同步轉(zhuǎn)速在空間移動。即 ; ; 1 nn pp 諧波頻率：諧波頻率：11 6060fpnnpf 諧波電動勢的有效值：諧波電動勢的有效值：wkNfE44.4為為 次諧波的磁通量，次諧波的磁通量， lB2wk為為 次諧波的繞組系數(shù)，次諧波的繞組系數(shù)，)2sin2sin()90(sin01qqykkkqyw2、諧波的弊害、諧波的弊害高次諧波：高次諧波： 對于發(fā)電機(jī)，電動勢波形變壞，對于發(fā)電機(jī)，電動勢波形變壞， 降低供

12、電質(zhì)量；降低供電質(zhì)量； 本身雜散損耗增大，本身雜散損耗增大， 效率下降，效率下降， 溫升增高；溫升增高； 對鄰近線路產(chǎn)生干擾。對鄰近線路產(chǎn)生干擾。3、消除諧波的方法、消除諧波的方法wNkfE44. 4根據(jù)根據(jù)減小減小 或或 可降低諧波。可降低諧波。wk（1）采用短距繞組）采用短距繞組適當(dāng)?shù)剡x擇線圈的節(jié)距，適當(dāng)?shù)剡x擇線圈的節(jié)距， 使得某一次諧波的短距系數(shù)使得某一次諧波的短距系數(shù)等于或接近零，等于或接近零， 達(dá)到消除或減弱該次諧波的目的。達(dá)到消除或減弱該次諧波的目的。 ), 2 , 1(2 18090 090sin100101kkykyykyv例：為消除例：為消除5次諧波次諧波 ，或54 ,521

13、1yy從不過分消除基波和用銅考慮，從不過分消除基波和用銅考慮， 應(yīng)選盡可能應(yīng)選盡可能接近于整距的接近于整距的短節(jié)距短節(jié)距。即。即2k 1， ky21對于對于此時，此時， 11y換言之，換言之， 為了消除第為了消除第 次諧波，次諧波， 只要選比整距短只要選比整距短 的短距線圈的短距線圈跨距的選擇（跨距的選擇（1）短距繞組往往采用短距繞組往往采用 , 主要考慮同時減小主要考慮同時減小5次、次、7次諧波。次諧波。 65對于對于5次諧波，次諧波， 選用選用54對于對于7次諧波，次諧波， 選用選用76（2）采用分布繞組）采用分布繞組就分布繞組來說，就分布繞組來說， 每極每相槽數(shù)每極每相槽數(shù)q越多，越多，

14、 抑制諧波抑制諧波電動勢的效果越好，電動勢的效果越好， 但但q增多，增多， 意味總槽數(shù)增多，意味總槽數(shù)增多， 電機(jī)成本提高。電機(jī)成本提高。 2sin2sinqqkq采用分布繞組采用分布繞組54交流繞組建立的磁動勢交流繞組建立的磁動勢一、交流電機(jī)定子單相繞組的磁勢一、交流電機(jī)定子單相繞組的磁勢1、單個整距集中繞組的磁勢、單個整距集中繞組的磁勢 一個整距線圈在異步電機(jī)中產(chǎn)生的磁勢一個整距線圈在異步電機(jī)中產(chǎn)生的磁勢 磁力線穿過轉(zhuǎn)子鐵心，定子鐵心和兩個氣隙磁力線穿過轉(zhuǎn)子鐵心，定子鐵心和兩個氣隙 相對于氣隙而言，由于鐵心磁導(dǎo)率極大，其上消耗的磁相對于氣隙而言，由于鐵心磁導(dǎo)率極大，其上消耗的磁勢降可以忽略

15、不計勢降可以忽略不計 ，線圈在一個氣隙上施加的磁勢為：，線圈在一個氣隙上施加的磁勢為： yyyiNf21 如果通過線圈的電流為正弦波，如果通過線圈的電流為正弦波， 則矩形波的高度也則矩形波的高度也將按正弦變化。將按正弦變化。 一個位置固定，幅一個位置固定，幅值隨時間按正弦變值隨時間按正弦變化，化，矩形脈振磁勢。矩形脈振磁勢。矩形脈振磁勢矩形脈振磁勢 脈振磁勢可以表示為脈振磁勢可以表示為 tcosF tcos22yyyyINfyyyINF22為幅值為幅值 按照富立葉級數(shù)分解的方法可以把矩形波分解為基波和按照富立葉級數(shù)分解的方法可以把矩形波分解為基波和一系列諧波一系列諧波 基波幅值為基波幅值為：y

16、yyyyyININFF9 . 022441 高次諧波的幅值為高次諧波的幅值為yyyyINFF9 . 011 1矩形波脈振磁勢的分解矩形波脈振磁勢的分解基波在空間按正弦分布；在時間上，任何一個位置的磁勢基波在空間按正弦分布；在時間上，任何一個位置的磁勢都按正弦變化。所以基波是一個正弦分布的正弦脈振磁勢。都按正弦變化。所以基波是一個正弦分布的正弦脈振磁勢。其表達(dá)式為：其表達(dá)式為： tcoscos11xFfyy2、 （1）整距分布繞組的磁勢）整距分布繞組的磁勢 由由q個線圈構(gòu)成的線圈組，由于線圈與線圈之間錯開一個個線圈構(gòu)成的線圈組，由于線圈與線圈之間錯開一個槽距角，稱為槽距角，稱為分布繞組分布繞組。

17、 取單個線圈的基波進(jìn)行分析（為正弦脈振磁勢），取單個線圈的基波進(jìn)行分析（為正弦脈振磁勢），q個個正弦脈振磁勢在空間依次錯開一個槽距角；正弦脈振磁勢在空間依次錯開一個槽距角； 線圈組的磁勢為：線圈組的磁勢為：11119 . 0qyyqyqkqNIkqFF2sin2sin111qqqFFkyqq雙層短距繞組的磁勢為：雙層短距繞組的磁勢為：111111)2(9 . 022cos2yqyyyqqkkqNIkFFF)90sin(2cos22cos201111yFFkqqy（2）雙層短距繞組的磁勢）雙層短距繞組的磁勢如果只看每對極產(chǎn)如果只看每對極產(chǎn)生的磁動勢，生的磁動勢， 與上面與上面的兩極電機(jī)完全一樣，

18、的兩極電機(jī)完全一樣， 所以多極電機(jī)只研究所以多極電機(jī)只研究每對極磁動勢就行了。每對極磁動勢就行了。 一相繞組的總磁動一相繞組的總磁動勢平均作用于各個磁勢平均作用于各個磁極，極， 單相繞組磁動勢，單相繞組磁動勢， 不是一相繞組的總磁不是一相繞組的總磁動勢，動勢， 而是作用于一而是作用于一個磁極的磁動勢。個磁極的磁動勢。 2yyiN2yyiN-90090027003、 單相繞組磁勢的統(tǒng)一表達(dá)式單相繞組磁勢的統(tǒng)一表達(dá)式 為了統(tǒng)一表示相繞組的磁勢，引入每相電流為了統(tǒng)一表示相繞組的磁勢，引入每相電流I、每相串聯(lián)每相串聯(lián)匝數(shù)匝數(shù)N1等概念。等概念。單層繞組）雙層繞組）；(2 ;11apqNNapqNNaI

19、Iyyy 統(tǒng)一公式：統(tǒng)一公式：1111119 . 0229 . 0wyqkpNIkkpqaNqaIF 單相繞組產(chǎn)生的基波磁勢仍然是正弦脈振磁勢，磁勢幅單相繞組產(chǎn)生的基波磁勢仍然是正弦脈振磁勢，磁勢幅值位置與繞組軸線重合，時間上按正弦規(guī)律脈振。值位置與繞組軸線重合，時間上按正弦規(guī)律脈振。 tcoscos11xFfwyqkpNIkkpqaNqaIF119 . 0229 . 01 單相繞組產(chǎn)生的諧波磁勢也是正弦脈振磁勢，時間上按單相繞組產(chǎn)生的諧波磁勢也是正弦脈振磁勢，時間上按正弦規(guī)律脈振。正弦規(guī)律脈振。 tcoscosxFf 考慮單相繞組電流產(chǎn)生的諧波磁勢，考慮單相繞組電流產(chǎn)生的諧波磁勢， 其統(tǒng)一表

20、達(dá)式為：其統(tǒng)一表達(dá)式為：二、三相基波旋轉(zhuǎn)磁勢二、三相基波旋轉(zhuǎn)磁勢單相正弦脈振磁勢的分解：單相正弦脈振磁勢的分解： 設(shè)設(shè)A相繞組通過電流：相繞組通過電流： tcos2Iia 其基波磁勢為其基波磁勢為: tcoscos1xFfa-11FF t)cos(21 t)cos(21xFxFfa F最高點(diǎn)的運(yùn)行軌跡為最高點(diǎn)的運(yùn)行軌跡為x t ，即最高點(diǎn)的位置隨時間，即最高點(diǎn)的位置隨時間以角速度以角速度運(yùn)動（速度運(yùn)動（速度= x / t ）。）。 F最高點(diǎn)的運(yùn)行軌跡為最高點(diǎn)的運(yùn)行軌跡為x t ，即最高點(diǎn)的位置隨時，即最高點(diǎn)的位置隨時間以角速度間以角速度運(yùn)動。運(yùn)動。 F+波是一個旋轉(zhuǎn)波，在氣隙空間以角度波是一個

21、旋轉(zhuǎn)波，在氣隙空間以角度速速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為：旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為：pfpfpn602260260 單相正弦脈動磁勢可以分解為兩個轉(zhuǎn)向單相正弦脈動磁勢可以分解為兩個轉(zhuǎn)向相反的旋轉(zhuǎn)磁勢。相反的旋轉(zhuǎn)磁勢。三相基波磁勢合成旋轉(zhuǎn)磁勢三相基波磁勢合成旋轉(zhuǎn)磁勢 三相對稱電流：三相對稱電流：三相對稱電流通過三相對稱繞組時各自產(chǎn)生的磁勢：三相對稱電流通過三相對稱繞組時各自產(chǎn)生的磁勢：)480 cos(21) cos(21)240 cos()240cos()240 cos(21) cos(21)120 cos()120cos() cos(21) cos(21 coscos011001011001111txFtxFtxFft

22、xFtxFtxFftxFtxFtxFfcba)120 tcos(2)120- tcos(2 tcos200IiIiIicba三相合成磁勢為三相合成磁勢為) cos(2311txFffffcba 三相對稱交流繞組通過三相三相對稱交流繞組通過三相對稱電流時將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁勢。對稱電流時將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁勢。關(guān)于旋轉(zhuǎn)磁勢的進(jìn)一步討論關(guān)于旋轉(zhuǎn)磁勢的進(jìn)一步討論 三相對稱交流繞組通過三相對稱交流電流時，三個反向旋三相對稱交流繞組通過三相對稱交流電流時，三個反向旋轉(zhuǎn)磁勢在空間錯開轉(zhuǎn)磁勢在空間錯開120電角度相互抵消，三個正向旋轉(zhuǎn)磁勢電角度相互抵消，三個正向旋轉(zhuǎn)磁勢在空間同相位，合成一個圓形旋轉(zhuǎn)磁勢。在空間同相位，合成

23、一個圓形旋轉(zhuǎn)磁勢。 圓形旋轉(zhuǎn)磁勢的幅值為圓形旋轉(zhuǎn)磁勢的幅值為：111135. 119 . 023231wwkpNIkpNIFF 圓形旋轉(zhuǎn)磁勢的轉(zhuǎn)速為圓形旋轉(zhuǎn)磁勢的轉(zhuǎn)速為：pfn60 當(dāng)某相電流達(dá)到最大值時，旋轉(zhuǎn)磁勢的波幅剛好轉(zhuǎn)到當(dāng)某相電流達(dá)到最大值時，旋轉(zhuǎn)磁勢的波幅剛好轉(zhuǎn)到該該相繞組相繞組的軸線上，旋轉(zhuǎn)磁勢的轉(zhuǎn)向的軸線上，旋轉(zhuǎn)磁勢的轉(zhuǎn)向:由帶有超前電流的相由帶有超前電流的相轉(zhuǎn)向帶有滯后電流的相。轉(zhuǎn)向帶有滯后電流的相。)120 tcos(2)120- tcos(2 tcos200IiIiIicba) cos(2311txFf 改變旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)向改變旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)向的方法：調(diào)換任意的方法：調(diào)換任意兩相電

24、源線（改變兩相電源線（改變相序）相序）旋轉(zhuǎn)磁勢旋轉(zhuǎn)磁勢 t=1200 t=00 t=2400 t=3600三相繞組的合成三相繞組的合成 次諧波磁動勢次諧波磁動勢（1）三次諧波磁動勢的極對數(shù)是基波的三倍，）三次諧波磁動勢的極對數(shù)是基波的三倍， 三相三相繞組各自建立的三次諧波磁動勢表達(dá)式繞組各自建立的三次諧波磁動勢表達(dá)式)240 cos(3cos)240 cos()240( 3cos)120 cos(3cos)120 cos()120( 3cos cos3cos03003303003333txFtxFftxFtxFftxFfcba三相合成的三次諧波磁動勢三相合成的三次諧波磁動勢03333cbaff

25、ff三相合成的三次諧波磁動勢為零。三相合成的三次諧波磁動勢為零。 這個結(jié)論可推廣到這個結(jié)論可推廣到 6k3的諧波次數(shù)。的諧波次數(shù)。 （2）五次諧波磁動勢的極對數(shù)是基波的五倍，）五次諧波磁動勢的極對數(shù)是基波的五倍， 三相三相繞組各自建立的五次諧波磁動勢表達(dá)式繞組各自建立的五次諧波磁動勢表達(dá)式) 5cos(21)240 5cos(21 )240 cos()240(5cos) 5cos(21)120 5cos(21 )120 cos()120(5cos) 5cos(21) 5cos(21 cos5cos505005550500555555txFtxFtxFftxFtxFtxFftxFtxFtxFfc

26、ba五次諧波磁勢五次諧波磁勢三相合成五次諧波磁動勢三相合成五次諧波磁動勢)5cos(2355txff五次諧波磁動勢性質(zhì)：五次諧波磁動勢性質(zhì)：轉(zhuǎn)速為基波轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速為基波轉(zhuǎn)速的1/5 （速度（速度= x / t - / 5） ；轉(zhuǎn)向與基波轉(zhuǎn)向相反；轉(zhuǎn)向與基波轉(zhuǎn)向相反；幅值：幅值：IpkNFFw515535. 15123結(jié)論可推廣到結(jié)論可推廣到 6k1次的諧波。次的諧波。（3）七次諧波磁動勢的極對數(shù)是基波的七倍，）七次諧波磁動勢的極對數(shù)是基波的七倍， 三相三相繞組各自建立的七次諧波磁動勢表達(dá)式繞組各自建立的七次諧波磁動勢表達(dá)式)120 5cos(21) 7cos(21 )240 cos()240(7

27、cos)240 7cos(21) 7cos(21 )120 cos()120(7cos) 7cos(21) 7cos(21 cos7cos077007707700777777txFtxFtxFftxFtxFtxFftxFtxFtxFfcba七次諧波磁勢七次諧波磁勢三相合成七次諧波磁動勢三相合成七次諧波磁動勢)7cos(2377txff七次諧波磁動勢性質(zhì)：七次諧波磁動勢性質(zhì)：轉(zhuǎn)速為基波轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速為基波轉(zhuǎn)速的1/7 （速度（速度= x / t / 7） ；轉(zhuǎn)向與基波轉(zhuǎn)向相同；轉(zhuǎn)向與基波轉(zhuǎn)向相同；幅值幅值IpkNFFw717735. 17123結(jié)論可推廣到結(jié)論可推廣到 6k1次的諧波。次的諧波。交流

28、繞組建立的磁動勢總結(jié)交流繞組建立的磁動勢總結(jié)1135. 11wkpNIF t)cos(xFfpfn601 同步轉(zhuǎn)速的概念：同步轉(zhuǎn)速的概念：電源頻率電源頻率f=50Hz,旋轉(zhuǎn)磁勢的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)磁勢的轉(zhuǎn)速為某些固定值，如二為某些固定值，如二極電機(jī)為極電機(jī)為3000r/min;這些固定的轉(zhuǎn)速這些固定的轉(zhuǎn)速叫同步轉(zhuǎn)速叫同步轉(zhuǎn)速。 同步轉(zhuǎn)速同步轉(zhuǎn)速pfn601同步轉(zhuǎn)速：同步轉(zhuǎn)速：三、定子三相繞組建立的磁場三、定子三相繞組建立的磁場 在氣隙中以同步速在氣隙中以同步速n1旋轉(zhuǎn)的基波磁動勢及一系列以各旋轉(zhuǎn)的基波磁動勢及一系列以各種不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的諧波磁動勢在氣隙中形成各自的旋轉(zhuǎn)種不同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的諧波磁動勢在氣隙中形成

29、各自的旋轉(zhuǎn)磁場。磁場。基波磁場為：基波磁場為：)cos(),(),(1101txBtxftxBm 若氣隙均勻，若氣隙均勻， 基波磁場也是以同步速旋轉(zhuǎn)的圓形磁場；基波磁場也是以同步速旋轉(zhuǎn)的圓形磁場； 忽略鐵耗，忽略鐵耗， 基波磁密波的幅值位置與產(chǎn)生它的基波磁動基波磁密波的幅值位置與產(chǎn)生它的基波磁動勢波的幅值位置重合；勢波的幅值位置重合； 考慮鐵耗，基波磁密波的幅值位置落后于產(chǎn)生它的基波考慮鐵耗，基波磁密波的幅值位置落后于產(chǎn)生它的基波磁動勢波的幅值位置一個鐵耗角。磁動勢波的幅值位置一個鐵耗角。 主磁通和漏磁通主磁通和漏磁通基波旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生的經(jīng)過氣隙，同時交鏈定子和轉(zhuǎn)子繞組基波旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生的經(jīng)過氣隙

30、，同時交鏈定子和轉(zhuǎn)子繞組的磁通叫的磁通叫主磁通主磁通。 轉(zhuǎn)子繞組切割主磁通并在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電流；轉(zhuǎn)子繞組切割主磁通并在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生感應(yīng)電流； 感應(yīng)的轉(zhuǎn)子電流在磁場中受到電磁力的作用而形感應(yīng)的轉(zhuǎn)子電流在磁場中受到電磁力的作用而形成驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)旋轉(zhuǎn)。成驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)旋轉(zhuǎn)。諧波磁動勢建立的諧波磁場也交鏈定轉(zhuǎn)子，諧波磁動勢建立的諧波磁場也交鏈定轉(zhuǎn)子， 但是但是對轉(zhuǎn)子的作用不會產(chǎn)生有效的轉(zhuǎn)矩，對轉(zhuǎn)子的作用不會產(chǎn)生有效的轉(zhuǎn)矩， 對定子繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的頻率與基波頻率一致，對定子繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的頻率與基波頻率一致， 影響定子回路的電壓平衡，影響定子回路的電壓平衡， 作為漏磁場處理。作為漏磁場

31、處理。116060fnpnpf主磁通主磁通槽漏磁通：由槽的一壁橫越至槽漏磁通：由槽的一壁橫越至槽的另一壁的漏磁通。槽的另一壁的漏磁通。端部漏磁通：交端部漏磁通：交鏈鏈繞組端部的繞組端部的漏磁通。漏磁通。諧波漏磁通：諧波磁勢會產(chǎn)生諧波漏磁通：諧波磁勢會產(chǎn)生諧波磁通。諧波磁通。 漏磁通漏磁通定子繞組的定子繞組的漏磁通漏磁通電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，諧波磁通不會電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，諧波磁通不會產(chǎn)生有用的轉(zhuǎn)矩。產(chǎn)生有用的轉(zhuǎn)矩。 漏電抗：漏磁通在定子繞組中會感應(yīng)漏磁電勢，該電勢用漏電抗：漏磁通在定子繞組中會感應(yīng)漏磁電勢，該電勢用漏抗壓降表示漏抗壓降表示:111XI jE1X稱為漏電抗。稱為漏電抗。 轉(zhuǎn)子繞組通過電流時

32、，也會有漏磁通。對應(yīng)的漏抗電勢轉(zhuǎn)子繞組通過電流時，也會有漏磁通。對應(yīng)的漏抗電勢222XI jE 漏電抗漏電抗電抗公式：電抗公式： mmRNfRNiiNfiNffLLX2 2)( 2)( 2 2影響漏電抗大小的因素影響漏電抗大小的因素漏電抗對電機(jī)的性能有很大的影響。漏電抗對電機(jī)的性能有很大的影響。電流頻率，繞阻匝數(shù)，漏磁路的磁阻是決定漏磁電流頻率，繞阻匝數(shù)，漏磁路的磁阻是決定漏磁通大小的主要因素。通大小的主要因素。 比如，槽口寬，在槽口漏磁通小；端部長，則比如，槽口寬，在槽口漏磁通小；端部長，則端部漏磁通大。端部漏磁通大。 轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率 切割磁力線是產(chǎn)生轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流和電磁轉(zhuǎn)矩的必要條件。切割磁力

33、線是產(chǎn)生轉(zhuǎn)子感應(yīng)電流和電磁轉(zhuǎn)矩的必要條件。 轉(zhuǎn)子必須與旋轉(zhuǎn)磁場保持一定的速度差，才可能切割磁力轉(zhuǎn)子必須與旋轉(zhuǎn)磁場保持一定的速度差，才可能切割磁力線。線。 旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速用旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速用n1表示，稱為同步轉(zhuǎn)速；轉(zhuǎn)子的實際轉(zhuǎn)表示，稱為同步轉(zhuǎn)速；轉(zhuǎn)子的實際轉(zhuǎn)速用速用n表示，轉(zhuǎn)差表示，轉(zhuǎn)差n=n1-n。 轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)差率是異步電動機(jī)的一個基本變量，在分析異步電動機(jī)是異步電動機(jī)的一個基本變量，在分析異步電動機(jī)運(yùn)行時有著重要的地位。運(yùn)行時有著重要的地位。 11nnns轉(zhuǎn)差率：轉(zhuǎn)差率： 起動瞬間，起動瞬間，n = 0,s=1 理想空載運(yùn)行時：理想空載運(yùn)行時：n=n1,s=0 作為電動機(jī)運(yùn)行時，作為電動機(jī)運(yùn)行時

34、，s 的范圍在的范圍在0-1之間。之間。 轉(zhuǎn)差率一般很小，如轉(zhuǎn)差率一般很小，如 s = 0.03。 制動運(yùn)行時，電磁轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)速方向相反，即制動運(yùn)行時，電磁轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)速方向相反，即n1與與n反向，反向，s1 發(fā)電運(yùn)行時，發(fā)電運(yùn)行時，n 高于同步轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速n1, s0. S值與電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的關(guān)系值與電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的關(guān)系11nnns轉(zhuǎn)差率：轉(zhuǎn)差率：5-5 異步電動機(jī)的等效電路異步電動機(jī)的等效電路一、異步電動機(jī)電勢平衡方程式一、異步電動機(jī)電勢平衡方程式1、定子繞組電勢平衡方程式、定子繞組電勢平衡方程式定子繞組接到交流電源上，與電源電壓相平衡的電勢（壓定子繞組接到交流電源上，與電源電壓相平衡的

35、電勢（壓降）包括：主電勢、漏磁電勢和電阻壓降。降）包括：主電勢、漏磁電勢和電阻壓降。 主電勢（感應(yīng)電勢）：主電勢（感應(yīng)電勢）： 定子繞組通入三相對稱交流電流時，將會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的定子繞組通入三相對稱交流電流時，將會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)的主磁通，同時被定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組切割，并在其中產(chǎn)主磁通，同時被定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組切割，并在其中產(chǎn)生感應(yīng)電勢。生感應(yīng)電勢。 定子繞組感應(yīng)電勢的有效值：定子繞組感應(yīng)電勢的有效值： 1111144.4wkNfE漏磁電勢（漏抗壓降）漏磁電勢（漏抗壓降） 定子漏磁通：僅與定子繞組相交鏈。定子漏磁通：僅與定子繞組相交鏈。 漏抗壓降：漏抗壓降： 電阻壓降：電阻壓降： 定子電勢平衡方程式：定子

36、電勢平衡方程式： 111XI jE11IR11111111)(IZEIjXREU轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電勢轉(zhuǎn)子繞組的感應(yīng)電勢 轉(zhuǎn)子繞組切割主磁通的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子繞組切割主磁通的轉(zhuǎn)速 主磁通以同步速度旋轉(zhuǎn)主磁通以同步速度旋轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)速n旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn) 轉(zhuǎn)子繞組導(dǎo)體切割主磁通的相對轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)子繞組導(dǎo)體切割主磁通的相對轉(zhuǎn)速為(n1-n)=sn1 轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電勢的頻率轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電勢的頻率： 公式：公式： 結(jié)論：由于結(jié)論：由于s很小，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢頻率很低。很小，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢頻率很低。0.5-3Hz 1111126060)(sfpnnnnnnpf2、轉(zhuǎn)子繞組的電勢及電流、轉(zhuǎn)子繞組的電勢及電流 感應(yīng)電勢與感應(yīng)

37、電勢與轉(zhuǎn)差率成正比轉(zhuǎn)差率成正比。 對繞線式異步電機(jī)，轉(zhuǎn)子繞組每相串聯(lián)匝數(shù)，相數(shù)計算方法同對繞線式異步電機(jī)，轉(zhuǎn)子繞組每相串聯(lián)匝數(shù)，相數(shù)計算方法同定子繞組的計算。定子繞組的計算。 對籠形轉(zhuǎn)子來說，由于每個導(dǎo)條中電流相位均不一樣，所以，對籠形轉(zhuǎn)子來說，由于每個導(dǎo)條中電流相位均不一樣，所以，每個導(dǎo)條即為一相，可見相數(shù)等于導(dǎo)條數(shù)即轉(zhuǎn)子槽數(shù)；每相串每個導(dǎo)條即為一相，可見相數(shù)等于導(dǎo)條數(shù)即轉(zhuǎn)子槽數(shù)；每相串聯(lián)匝數(shù)為半匝即聯(lián)匝數(shù)為半匝即1/2。 注意轉(zhuǎn)子不動時（注意轉(zhuǎn)子不動時（s=1)時的感應(yīng)電勢與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時感應(yīng)電勢的時的感應(yīng)電勢與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時感應(yīng)電勢的關(guān)系。關(guān)系。 22121212121222)44.4( 44.

38、444.4sEkNfskNsfkNfEwwws轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢的有效值轉(zhuǎn)子感應(yīng)電勢的有效值轉(zhuǎn)子繞組的阻抗轉(zhuǎn)子繞組的阻抗由于轉(zhuǎn)子繞組是閉合的，所以有轉(zhuǎn)子電流流過。同樣由于轉(zhuǎn)子繞組是閉合的，所以有轉(zhuǎn)子電流流過。同樣會產(chǎn)生漏磁電抗壓降。會產(chǎn)生漏磁電抗壓降。 漏抗公式：漏抗公式： 漏抗也與轉(zhuǎn)差漏抗也與轉(zhuǎn)差率成正率成正比。轉(zhuǎn)速越高，漏抗越小。比。轉(zhuǎn)速越高，漏抗越小。 考慮到轉(zhuǎn)子繞組的相電阻后：考慮到轉(zhuǎn)子繞組的相電阻后： 22122222sXLsfLfXs222jsXRZs轉(zhuǎn)子繞組中的電流轉(zhuǎn)子繞組中的電流222222222222)( ,sXRsEIjsXREsZEIss 轉(zhuǎn)子繞組短路，轉(zhuǎn)子電壓為轉(zhuǎn)子繞組短路，

39、轉(zhuǎn)子電壓為0，感應(yīng)電勢全部加在轉(zhuǎn)，感應(yīng)電勢全部加在轉(zhuǎn)子阻抗上子阻抗上, 轉(zhuǎn)子回路方程：轉(zhuǎn)子回路方程： 轉(zhuǎn)子電流：轉(zhuǎn)子電流： ssZIE222二、磁勢平衡方程式二、磁勢平衡方程式激磁電流激磁電流 Im 和激磁磁勢和激磁磁勢Fm 產(chǎn)生主磁通產(chǎn)生主磁通 所需要的電流稱為激磁電流所需要的電流稱為激磁電流 Im ； 對應(yīng)的磁勢稱為激磁磁勢：對應(yīng)的磁勢稱為激磁磁勢： pkINmFwmm1119 .02電勢方程式：電勢方程式： 電源電壓不變，阻抗壓降很小，電勢近似不變；電源電壓不變，阻抗壓降很小，電勢近似不變； 由公式：由公式： 1 近似不變；近似不變； 11111111)(IZEjXRIEU1111144

40、.4wkNfE結(jié)論：激磁磁勢和激磁電流幾乎不變結(jié)論：激磁磁勢和激磁電流幾乎不變理想空載運(yùn)行時，激磁磁勢全部由定子磁勢理想空載運(yùn)行時，激磁磁勢全部由定子磁勢F1提供，提供，即：即：FmF1負(fù)載運(yùn)行時，轉(zhuǎn)子繞組中有電流負(fù)載運(yùn)行時，轉(zhuǎn)子繞組中有電流I2流過，產(chǎn)生一個同步旋轉(zhuǎn)流過，產(chǎn)生一個同步旋轉(zhuǎn)磁勢磁勢F2 (F2旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)速度與旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)速度與F1相同），為了保持相同），為了保持Fm不不變，定子磁勢變，定子磁勢F1除了提供激磁磁勢除了提供激磁磁勢Fm 外，還必須抵消轉(zhuǎn)子磁外，還必須抵消轉(zhuǎn)子磁勢勢F2的影響，即：的影響，即：mmFFFFFF)(21111112)(6060 2nnnnnsnn

41、psfnpfnF：注異步電動機(jī)的磁勢平衡方程：異步電動機(jī)的磁勢平衡方程： 結(jié)論：理想空載運(yùn)行時，轉(zhuǎn)子電流為結(jié)論：理想空載運(yùn)行時，轉(zhuǎn)子電流為0，定子電流等于激磁，定子電流等于激磁電流；負(fù)載時，定子電流隨負(fù)載增大而增大。電流；負(fù)載時，定子電流隨負(fù)載增大而增大。miwwmwwwmIkIIIkNmkNmIIpkNmIpkNmIpkNmFFF21211122211112222111121;9 . 029 . 029 . 02;三、異步電動機(jī)的等效電路三、異步電動機(jī)的等效電路等效電路法是分析異步電動機(jī)的重要手段。在異步電動機(jī)等效電路法是分析異步電動機(jī)的重要手段。在異步電動機(jī)中，作等效電路遇到的兩大障礙是：

42、中，作等效電路遇到的兩大障礙是：(1)定轉(zhuǎn)子電路的頻率不相同；定轉(zhuǎn)子電路的頻率不相同；(2)定轉(zhuǎn)子邊的相數(shù)，匝數(shù)，繞組系數(shù)等不相等。定轉(zhuǎn)子邊的相數(shù)，匝數(shù)，繞組系數(shù)等不相等。1、頻率折算、頻率折算 轉(zhuǎn)差率為轉(zhuǎn)差率為s的異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子電路頻率：的異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子電路頻率：1111126060)(sfpnnnnnnpf轉(zhuǎn)子靜止時轉(zhuǎn)子靜止時s=1；則轉(zhuǎn)子頻率等于定子頻率。；則轉(zhuǎn)子頻率等于定子頻率。頻率折算即是用靜止的轉(zhuǎn)子代替旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。頻率折算即是用靜止的轉(zhuǎn)子代替旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子。 頻率折算后，希望磁勢平衡不變，即轉(zhuǎn)子電流不變。頻率折算后，希望磁勢平衡不變，即轉(zhuǎn)子電流不變。222222222jXsREjsXR

43、EsZEIss222222222jXsREjsXREsZEIss轉(zhuǎn)子不動，轉(zhuǎn)子電阻為轉(zhuǎn)子不動，轉(zhuǎn)子電阻為 的異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)的異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)子電流，和轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)差率子電流，和轉(zhuǎn)子以轉(zhuǎn)差率s旋轉(zhuǎn)的，轉(zhuǎn)子電阻為旋轉(zhuǎn)的，轉(zhuǎn)子電阻為R2的異步電動的異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子電流相等。機(jī)轉(zhuǎn)子電流相等。2221RRsssR 推論：推論：頻率折算的方法：給轉(zhuǎn)子繞組電阻中，計入一個附加電阻，頻率折算的方法：給轉(zhuǎn)子繞組電阻中，計入一個附加電阻， 即可以把原來旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子看成靜止的轉(zhuǎn)子。即可以把原來旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子看成靜止的轉(zhuǎn)子。21Rss等效圖等效圖 不論靜止或者旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，其轉(zhuǎn)子磁勢總以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，不論靜止或者旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子，其轉(zhuǎn)子磁

44、勢總以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，即轉(zhuǎn)子磁勢的轉(zhuǎn)速不變，大小相位又沒有變，故電機(jī)的磁勢即轉(zhuǎn)子磁勢的轉(zhuǎn)速不變，大小相位又沒有變，故電機(jī)的磁勢平衡依然維持。平衡依然維持。 靜止的轉(zhuǎn)子不再輸出機(jī)械功率，即電機(jī)的功率平衡中少了靜止的轉(zhuǎn)子不再輸出機(jī)械功率，即電機(jī)的功率平衡中少了一大塊機(jī)械功率。一大塊機(jī)械功率。 靜止的轉(zhuǎn)子中多了一個附加電阻，而電流沒有變，所以多靜止的轉(zhuǎn)子中多了一個附加電阻，而電流沒有變，所以多了一個電阻功率。了一個電阻功率。 附加電阻上消耗的電功率等于電機(jī)總的機(jī)械功率。附加電阻上消耗的電功率等于電機(jī)總的機(jī)械功率。 對頻率折算的討論對頻率折算的討論2、繞組折算、繞組折算用繞組（用繞組（m1、N1、kw1

45、）等效替代繞組（）等效替代繞組（ m2、N2、kw2 ）代替的原則是：代替的原則是： 磁勢平衡不變磁勢平衡不變 功率平衡不變功率平衡不變 電流折算：根據(jù)磁勢不變：電流折算：根據(jù)磁勢不變：221112222211122221 9 . 029 . 02IkIkNmkNmIpIkNmpIkNmiwwww電勢、阻抗折算電勢、阻抗折算 電勢折算：磁通應(yīng)不變電勢折算：磁通應(yīng)不變。22221122121211112 44. 4,44. 4EkEkNkNEkNfEkNfEewwww 阻抗折算：功率不變。阻抗折算：功率不變。22222211112222212222222221RkKRkNmkNmmmRIImmR

46、RImRImeiww電抗和漏阻抗可同樣折算電抗和漏阻抗可同樣折算。3、異步電動機(jī)方程式、異步電動機(jī)方程式22222222XjsRIEkkXjkskRIkkEeieiie經(jīng)過頻率折算和繞組折算后異步電動機(jī)的方程式經(jīng)過頻率折算和繞組折算后異步電動機(jī)的方程式折算后轉(zhuǎn)子電路方程式：折算后轉(zhuǎn)子電路方程式：mmmmmmZIjXRIEIIIXjsRIEEjXRIEU)(;);(12122212111114、T形等效電路形等效電路5、簡化等效電路、簡化等效電路四、相量圖四、相量圖 異步電動機(jī)的相量圖類異步電動機(jī)的相量圖類似于變壓器相量圖似于變壓器相量圖,從轉(zhuǎn)子電從轉(zhuǎn)子電路方程出發(fā)可以一步一步作路方程出發(fā)可以一

47、步一步作出異步電機(jī)相量圖。出異步電機(jī)相量圖。12EE 22IXj2I22IsR1mI2I1I1E11IjX1U11IR5-6異步電動機(jī)的功率平衡和轉(zhuǎn)矩平衡關(guān)系異步電動機(jī)的功率平衡和轉(zhuǎn)矩平衡關(guān)系一、功率平衡方程式一、功率平衡方程式功率變換和傳遞是電動功率變換和傳遞是電動機(jī)的主要功用機(jī)的主要功用,結(jié)合等效結(jié)合等效電路分析異步電動機(jī)功電路分析異步電動機(jī)功率流向。率流向。異步電動機(jī)從電源獲取電功率，即輸入功率：異步電動機(jī)從電源獲取電功率，即輸入功率：11111cosIUmP 此一功率首先通過定子繞組，產(chǎn)生定子銅耗：此一功率首先通過定子繞組，產(chǎn)生定子銅耗：12111RImpcu 此功率產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場掠過

48、定轉(zhuǎn)子鐵此功率產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場掠過定轉(zhuǎn)子鐵心，產(chǎn)生鐵耗。心，產(chǎn)生鐵耗。 定子鐵心與旋轉(zhuǎn)磁場相對轉(zhuǎn)速為定子鐵心與旋轉(zhuǎn)磁場相對轉(zhuǎn)速為n n1 1較大，轉(zhuǎn)子鐵心與旋轉(zhuǎn)較大，轉(zhuǎn)子鐵心與旋轉(zhuǎn)磁場相對轉(zhuǎn)速為磁場相對轉(zhuǎn)速為snsn1 1較小，故鐵耗主要為定子鐵耗：較小，故鐵耗主要為定子鐵耗：mmFeRImp21 剩余功率將通過氣隙磁場感應(yīng)到轉(zhuǎn)子繞組，此一功率稱為剩余功率將通過氣隙磁場感應(yīng)到轉(zhuǎn)子繞組，此一功率稱為電磁功率電磁功率。sRImPIEmppPPMFecuM2221222111cos或功率傳遞（功率傳遞（1） 電磁功率首先提供轉(zhuǎn)子銅耗；電磁功率首先提供轉(zhuǎn)子銅耗；McusPIRmp22212 剩余的電磁功

49、率全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械功率；剩余的電磁功率全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械功率；222111IRssmPssPPPMMMm 機(jī)械功率一部分克服機(jī)械損耗和附加損耗機(jī)械功率一部分克服機(jī)械損耗和附加損耗)%35 . 0(NadmPpp 其余功率為輸出的機(jī)械功率其余功率為輸出的機(jī)械功率admmppPP2 異步電動機(jī)的功率平衡方程式：異步電動機(jī)的功率平衡方程式：pPpppppPPadmcuFecu12112功率傳遞（功率傳遞（2）功率流程圖功率流程圖幾個重要的關(guān)系幾個重要的關(guān)系1222211 ;nns)(PP s;Pp IsRmPMmMCuMP1PMP2pcu_spFepcu_rpm+pad P m二、轉(zhuǎn)矩平衡方程二、轉(zhuǎn)矩平衡

50、方程轉(zhuǎn)矩由機(jī)械功率產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩由機(jī)械功率產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩平衡方程為（轉(zhuǎn)矩平衡方程為（T為電磁轉(zhuǎn)矩）為電磁轉(zhuǎn)矩）admmppPP2022)(TTTppPPadmm11)1 ()1 (MMmPsPsPT三、電磁轉(zhuǎn)矩物理表達(dá)式三、電磁轉(zhuǎn)矩物理表達(dá)式22122111111122211coscos244. 4/2cosICIfkNpfmpfIEmPTTwM反映了異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與氣隙每極磁通和轉(zhuǎn)子反映了異步電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與氣隙每極磁通和轉(zhuǎn)子電流有功分量的乘積成正比的物理本質(zhì)。電流有功分量的乘積成正比的物理本質(zhì)。5-7 異步電動機(jī)的參數(shù)測定異步電動機(jī)的參數(shù)測定要計算工作特性，要計算工作特性， 事先要知道電機(jī)參數(shù)

51、。事先要知道電機(jī)參數(shù)。 和變壓器一樣，和變壓器一樣， 通過做空載和短路試驗，通過做空載和短路試驗， 求出求出 、 、 、 、 和和 。1R1x2R2xmRmx一、空載實驗一、空載實驗?zāi)康模簻y定目的：測定Zm（Rm+jxm)、鐵耗鐵耗pFe和機(jī)械損耗；和機(jī)械損耗；方法：方法： 在額定頻率下，在額定頻率下， 轉(zhuǎn)子軸端不帶負(fù)載；轉(zhuǎn)子軸端不帶負(fù)載； 用調(diào)壓器調(diào)節(jié)電源電壓，用調(diào)壓器調(diào)節(jié)電源電壓， 使定子端電壓從使定子端電壓從1.2UN開始降開始降落，落， 直至速度明顯降落，直至速度明顯降落， 電流開始回升為止。電流開始回升為止。 測定：相電壓測定：相電壓U1、空載相電流、空載相電流I0、空載輸入總功率、空載輸入總功率P0。計算：畫出計算：畫出 和和)(10UfI )(10UfP mFemFeppRImPPppRImP12010012010 pFe的大小近似地與外施電壓的平方成正比，的大小近似地與外施電壓的平方成正比， 即即